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1、浅谈二级负荷电源的选择与配电设计摘要：本文结合各类的设计规范，结合作者的实践工作经验，对二级负荷电源的选择与配电设计做出了探讨。关键词：配电设计 二级负荷 电源选择概述供配电系统设计规范(以下简称“系统规范”)GB500522009中第301条第三款以及民用建筑电气设计规范(以下简称“民规”)JGJ16-2008中第321条第二款均规定“符合下列情况之一时，应为二级负荷： 中断供电将造成较大政治影响时。 中断供电将造成较大经济损失时。 中断供电将影响重要用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序混乱时。系统规范”中还规定：“对二级负荷的供电方式，因其停电影响还是比较大的，故应由两回路线路供电，供电
2、变压器亦应有两台(两台变压器不定在同一变电所)当线路自配电所引出采用电缆线时，必须要采用两根电缆组成的电缆线路，其每根电缆应能承受的二级负荷为100，且互为热备用。”可见二级负荷的供电可靠性也桐当重要。在平时的电气设计中，二级负荷时常被设计人员所忽视，造成一定的事故隐患。又或者设计得过于保守， 盲目的增加设备投资，造成不必要的浪费。经笔者总结发现，主要原因有： 对二级负荷的定义和分布不够明确； 对规范中规定的二级负荷供电设计要求和设计办法不够清晰。下面就二级负荷配电设计的几个方面作必要的总结和分析。1. 二级负荷的配电设计重点(1)二级负荷的涵盖面广、类型多，全面了解和正确确定建筑物内的各种用
3、电的负荷级别，是做好设计的前提。(2)合理的选择和设置二级负荷的后备电源及其丰用和备用电源切换方式及位置，保证电源的相对可靠。(3)合理的考虑和设置二级负荷的备用配电线路。根据后备电源的不同， 电源的电压级别，电源与用电负荷相对位置的不同，决定备用配电线路的选用。2 .二级负荷的确定现行的国家标准及规范对二级负荷已经做了较为全面的规定，大致归纳如表l。序号建筑物名称用电负荷名称相关规范1地、市级办公楼主要的办公室、会议室、总值班室、档案室及主要通道照明用电2电视台、广播电台洗印室、电视电影室、审听室、楼梯照明用电3剧场甲等剧场的观众厅照明、空调机房及锅炉房4电影院甲等电影院得照明与放映用电5博
4、物馆、展览馆展览用电6图书馆除藏书超过100万册及重要的图书馆，除安防、图书检索以及计算机用电以外的其他用电7体育建筑特、甲级体育场馆中非比赛用电，乙级及以下体育建筑的比赛用电8商场、超市大型商场及超市的自动扶梯，空调用电。中型商场及超市营业厅的备用照明用电9银行、金融中心、证交中心小型银行营业厅及门厅照明用电10民用航空除一级负荷及一级负荷中特别重要的负荷以外的所有其他用电11水运客运站港口重要作业区、一级客运站用电12汽车客运站一、二级客运站用电13汽车库、修车库、停车场II、III类汽车库和I类修车库、机械设备及采用升降梯作车辆疏散出口的升降梯用电14旅游饭店三星级旅游饭店的宴会厅、餐厅
5、、厨房、康乐设施、门厅及高级客房、主要通道等场所的照明用电、主要客梯用电、计算机、电话、电声和录像设备、新闻摄影用电、四星级及以上旅游饭店的除一级负荷以外的其他用电15科研院所、高等学校主要通道照明用电16二级以上医院除一级负荷以外的其他手术室空调系统用电，电子显微镜、一般诊断用CT及X光机用电，客梯用电，高级病房、肢体伤残康复病房照明用电17二类高层建筑主要通道及楼梯间照明用电，客梯用电，排污泵、生活水泵用电18当建筑用有大量的一级负荷时，直接影响其运行的空调用电为二级负荷19区域性的生活水泵房、采暖锅炉房及换热站的用电负荷不应低于二级20二类办公楼和高度不超过50m的高层办公建筑及部、省级
6、行政办公建筑重要设备和部位21殡仪馆殡仪馆的电气负荷22地铁建筑地上站厅站台照明、附属房间照明、普通风机、排污泵、电梯、自动扶梯23飞机库III类飞机库消防电源24港口客运站建筑一、二级站的用电负荷25二类高层建筑消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾自动报警、漏电火灾报警系统、自动灭火系统、应急照明、疏散指示标志和电动防火门、窗、卷帘、阀门等消防用电26多层建筑下列建筑物、27剧场28冷库29城市燃气设施正如“民规”及“系统规范”中阐述的，二级负荷类型很多，难以全部列出，规范作了原则性规定，其他类似的负荷可根据工程的具体情况参照已明确的负荷分级进行分项确定。3 .二级负荷电源的选
7、择与确定虽然行业规范2008年版“民规”将原“系统规范”中“应由两回线路供电”调整为“宜由两回线路供电”，但因为目前尚在执行的国家规范“系统规范”并未调整，大量的重要二级负荷需要采用增加备用电源的方式解决电源可靠性的问题。另外，“民规”还规定“消防用电负荷等级为二级时，应由主电源和与丰电源不同变电系统， 提供应急电源的双回路电源供电；”所以二级负荷特别是二级的消防负荷，通常应要求采用两回线路供电。“两回线路”供电有多种解决方案，可根据工程情况不同选择采用。对于存在人量一级负荷的建筑，因其一级负荷必须考虑第一电源， 则此时合理利用已有的第二电源是二级负荷配电的关键。(1)如建筑物的备用电源为第二
8、市电高压电源时，二级负荷的供电自然很容易保证。(2)如建筑的备用电源采用自备发电机或(EPS)时，当业主要求的平时停电的备用营业或运行的用电容量大于一、二级负荷的总容量时，二级负荷的配电只需从应急母线上引出配电回路即可。当一、二级负荷的总容量较大时，则备用电源的容量建议根据一、二级负荷的总容最选取。(3)如受投资限制，则备用电源的容量根据一级负荷与二级负荷中较重要的负荷容晕之和来选取。二级负荷中较重要的负荷的电源引于应急母线，其余二级负荷参考下述第2条的方式解决。对于只有二级负荷的建筑物来说，当建筑物负荷较大，采用lOkV 电压供电，则尽量选用两台变压器供电，当一台变压器检修或停电时，由另一台
9、变压器承担l00的二级负荷。当只能选择一台变压器时，可以从附近其他变电所引来一路低压电源或采用自备发电机作为备用电源。对于只有二级负荷且建筑物负荷较小，不设10kV变电所时，则应从附近变电所的两台不同变压器或附近不同的变电所引入两回低压市电线路供电。由于一般此类建筑物二级负荷容量较小，相对重要，因此，设置一台小型的发电机作为备用电源的做法更为简单可靠月经常采刖。如小型城市燃气设施或小型银行等公共设施的配电多数采用。对于二级负荷中的应急照明供电和备用照明供电，由于电源的转换时间的要求，通常采用集中供电的EPS或自带蓄电池的应急照明灯来解决。4 二级负荷的电源切换与线路备用二级负荷的供电除“系统规
10、范”中规定的“当线路自配电所引出采用电缆线时，必须要采用两根电缆组成的电缆线路，其每根电缆应能承受的二级负荷为100，且互为热备用。”的要求外，没有其他特殊要求。对于电源的转换时间“民规”中要求为“应急照明在正常供电电源停止供电后，其应急电源供电转换时问应满足下列要求：备用照明不应大于5s，金融商业交易场所不应大于15s； 疏散照明不应大于5s”。对于二级电力负荷的供电系统，通常采用的供电电源切换与线路各用的方式有如下几种：如采用的是两台变压器互为备用，则在建筑物的变电所内低压配电屏上进行电源线路的备用与转换。低压系统采用单母线分段运行，母联开关联络的方式。当一台变压器检修或故障停电时，手动操
11、作合闸母联开关，利用其中一台变压器向全部的二级负荷供电。如采用应急自各发电机或集中供电的EPS，则在低压配电屏应急母线双电源转换开关处进行切换。利用应急母线向二级负荷供电。以上两种方式中，向二级负荷供电的电缆线路只需一根即可。(1)当进线采用低压电源供电方式时，由区域lOkV变电所至建筑物段采用电缆供电的方式，建议应有设置备用电缆线路，可在电源进线处设置双电源转换装置。在建筑物内可由一根电缆向二级负荷供电。(3)当l2l8层普通住宅的消防电梯兼作客梯且两类电梯共用前室时，可由一组消防双电源供电。末端双电源自动切换配电箱，应设置在消防电梯机房间，由配电箱至相应设备应采用放射式供电。当消防用电负荷为二级并采用交流电源供电时，宜采用双回线路树干式供电，并按防火分区设置自动切换应急照明配电箱。当采用集中蓄电池或灯具内附电池组时，可由单回线路树干式供电，并按防火分区设置应急照明配电箱。5 小结二级负荷覆盖面广，种类繁多，中断供电也会造成较严重的影响，在配电设计工作中应该引起重视，同时也应从工程实际出发，准确确定负荷级别，合理设计电源、线路及切换方式，做到既安全可靠又节省投资。
浅谈二级负荷电源的选择与配电设计
